IBM的量子電腦IBM Q,亮晶晶的長相很像是手工藝品,其實看得見的地方都是散熱裝置,真正的運算單元是在底下。(圖/陳泳丞攝)
IBM的量子電腦IBM Q,亮晶晶的長相很像是手工藝品,其實看得見的地方都是散熱裝置,真正的運算單元是在底下。(圖/陳泳丞攝)

美國總統拜登本周三以國家安全為理由,將涉及量子運算的中國大陸科技公司,列入貿易黑名單。量子運算是什麼?為何美國和中國大陸極力發展此一黑科技?更互相防範?如果中國大陸發展成功,竟然會讓美國軍事優勢全部瓦解?

量子電腦是根源於1920年出現的量子物理,迥異於古典力學,連愛因斯坦也難以接受。《國家地理頻道》在2012年由物理學家兼暢銷書作家「布來恩格林」用科普的方式,介紹何謂「量子物理」和「量子電腦」。

首先,他由「雙狹縫實驗」說明,是世界不是「粒子」組成,而是「機率波」,波動的大小,是代表電子在這裡可能出現的機率。波動大,不代表電子大多聚集在此,而是電子最可能存在的地方。電子只是一團可能的集合,而不是電子在那裏。

另外,量子物理有所謂「纏結現象」,兩個粒子接近時可以彼此纏結,之後會產生連帶關係,即使把這些粒子分開,移到相反位置,它們仍然纏結,密不可分。而電子又有自旋現象,不是順時針,就是逆時針。如果以輪盤比喻,有「纏結現象」的輪盤,一個指紅色。另一個必指向藍色,即使放到月球沒有電源連繫也一樣,稱為「超距幽靈作用」,也就是測量其中一粒子時,必會影響另一粒子,

量子物理的應用,就包括量子電腦,量子電腦的位元不是傳統位元,可以同時有0和1,稱為量子位元,或是Q位元。就像電子可以是順時針或逆時針轉動的混和體,量子位元也可以是0與1的混和體,所以Q位元可以進行多工處理,計算能力乃以指數性爆炸成長。

政論節目《關鍵時刻》認為,依照現有資料來看,如果中國大陸成功發展量子電腦,不但可以偵測到美國的匿蹤戰機,美國軍事優勢可能完全瓦解。

#量子電腦 #纏結現象 #匿蹤戰機 #美中對抗